Τεχνικογεωλογικές συνθήκες και εκτίμηση τεχνικογεωλογικής συμπεριφοράς κατά μήκος των σηράγγων Σ1 και Σ2 στον κάθετο άξονα της Ε$γνατίας οδού "Ξάνθη-Εχίνος-Ελληνοβουλγατικά σύνορα" = Engineering geological conditions assesment on the engineering geological behavior along tunnels S1 and S2 in the vertical access of Egnatia highway "Xanthi-Exinos-Greek-Voulgarish borders".
Περίληψη
Σκοπός της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η γεωλογική και τεχνικογεωλογική μελέτη στην περιοχή διάνοιξης των σηράγγων Συήνης –Μακρυκάμπου του κάθετου άξονα 70 ‘Ξάνθη –Εχίνος –ελληνοβουλγαρικά σύνορα’ , πλησίον του οικισμού Μελοίβια του Ν.Ξάνθης. Οι δύο σήραγγες αποτελούν οδικές σήραγγες μονού κλάδου και διπλής κατεύθυνσης.
Η συγκεκριμένη εργασία στοχεύει στην κατασκευή γεωλογική τομής, την τεχνικογεωλογική αξιολόγηση, την εκτίμηση της συμπεριφοράς των τεχνικογεωλογικών ενοτήτων που αναμένονται σε αυτό το περιβάλλον και τον προσδιορισμό των βασικών τεχνικογεωλογικών παραμέτρων, την εκτίμηση της ποιότητας της βραχόμαζας και ,τέλος, την πρόταση κατάλληλων μέτρων αντιστήριξης-υποστήριξης.
Το ζεύγος σηράγγων διέρχεται από τους μολασσικούς σχηματισμούς της ροδοπικής μάζας, η οποία συνίσταται από τόφφους, σχιστόλιθους –ψαμμίτες, ηφαιστιακά λατυποπαγή και υλικά παλαιών και νέων κατολισθήσεων .
Οι τεχνικογεωλογικές ενότητες ,όπως προκύπτουν από την παρούσα εργασία αναμένεται να είναι δύο για την σήραγγα Σ1(Συήνης) και τρεις για την σήραγγα Σ2(Μακρυκάμπου) σύμφωνα με τα κοινά τεχνικογεωλογικά χαρακτηριστικά του γεωυλικού και κυρίως με βάση τoυς δείκτες RQD [Deere et al. 1988 and Deere 1989] και GSI [ Hoek et al. 1998; Marinos and Hoek 2000, 2001] και το ύψος των υπερκειμένων. Ανάλογα με την τεχνικογεωλογική ενότητα η διάνοιξη , η κατασκευή και η επένδυση λαμβάνουν διαφορετική αντιμετώπιση .
Για κάθε τεχνικογεωλογική ενότητα προσδιορίζεται ένας μέσος δείκτης GSI [ Hoek et al. 1998; Marinos and Hoek 2000, 2001] (ή εύρος τιμών ), πραγματοποιείται ανάλυση των δυνητικών ολισθήσεων και προσδιορίζεται ο τύπος συμπεριφοράς της.
Το μολασσικό υπόβαθρο, πανω στο οποίο κατασκευάστηκαν οι δύο σήραγγες, χαρακτηρίζεται από ανομοιογένεια παρουσιάζει όμως καλά μηχανικά χαρακτηριστικά σε όλο το μήκος των διανοίξεων. Τα ρήγματα που υπάρχουν κατά μήκος των σηράγγων είναι συνιζηματογενή και δεν επηρεάζουν την ευστάθεια. Τέλος , ο υπόγειος υδροφορέας δεν διέρχεται μέσα από τις διανοίξειςΑριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης. Τμήμα Γεωλογίας. Τομέας Γεωλογίας. και συνεπώς τις επηρεάζει ελάχιστα. Η διάνοιξη συνεπώς, είναι εύκολη , για αυτό και πραγματοποιείται με τις συμβατικές μεθόδους διάνοιξης.
Η διεκπεραίωση του έργου αναμένεται σχετικά ομαλή και δίχως ιδιαίτερες τεχνικογεωλογικές προκλήσεις, ιδίως για την σήραγγα Συήνης. Η κύρια πρόκληση εντοπίζεται στο στόμιο εξόδου της σήραγγας Σ2 (Μακρυκάμπου), όπου υπάρχει σημαντική εμφάνιση ασταθών υλικών που προέρχονται από παλαιές και νέες κατολισθήσεις.
Η διάνοιξη αναμένεται να πραγματοποιηθεί, σε γενικές γραμμές, σύμφωνα με τις αρχές των συμβατικών μεθόδων διάνοιξης, ενώ τα μέτρα αντιστήριξης –υποστήριξης που προτείνονται είναι τα συμβατικά μέτρα με τις κατάλληλες διαφοροποιήσεις ανά τεχνικογεωλογική ενότητα.
Η κύρια διαφοροποίηση στην συνολική αντιμετώπιση του έργου, επέρχεται στην διάνοιξη , κατασκευή και επένδυση του νοτιοανατολικού τμήματος της Σ2 σήραγγας (στόμιο εξόδου), όπου προτείνεται διάνοιξη με την μέθοδο Cover an Cut και πιο ενισχυμένα μέτρα υποστήριξης.
Στην εργασία αυτή περιλαμβάνονται επίσης γεωλογικές τομές , διαγράμματα και δίκτυα Schmidt. Για την κατασκευή τους χρησιμοποιήθηκαν αντίστοιχα τα προγράμματα AutoCad της AutoDesk, Excel του Microsoft Office και Dips της Rocscience.
The purpose of this particular thesis is the geological and geological engineeringstudy of the tunnelling area of Siini- Makrikampos tunnels of the vertical access of Egnatia Highway ‘Xanthi –Ehinos- Greek-boulgarish borders’ near the Melivia plantation of Xanthi district. The two tunnels are road single line tunnels of double direction.
This assignment aims at the construction of the geological section , the geological engineering assessment , the appraisal of the behaviour of the rock mass units and the definition of the basic geological engineering parameters , the assessment of the rock mass quality and the suggestion of the appropriate shoring/support measures .
Both tunnels pass through the molassic formations of Rhodope mass , which consists of cinders ,schists- sandstones ,volcanic breccia and landslide material.
The geological engineering units, as shown in the present paper, are two for the tunnel Σ1 (Siini) and three for thetunnel Σ2 (Makrikampos) according to the common geological engineering characteristics of the geomaterial, especially the RQD [Deere et al. 1988 and Deere 1989] and GSI[ Hoek et al. 1998; Marinos and Hoek 2000, 2001] idexes and the height of the overlaying rocks. Depending on the technical-geological unit, the tunnelling, the construction and the coating, are being addressed separately.
For each of the technical-geological units an average GSI [ Hoek et al. 1998; Marinos and Hoek 2000, 2001] rate is defined (or a rate range), an analysis is being carried out, to measure the contingent landslides and the type of behaviour is being defined.
The molassic background, on which the two tunnels were constructed is characterized by disunion,but it displays good geological engineering characteristics along the tunnels. The faults that exist along the tunnels are not interfering with the stability. Moreover, theunderground water table does not pass along the inside of the tunnels and therefore it affects them minimally.
The undertaking of the construction is expected to be straightforward and without any technical challenges, especially for the Siini tunnel. The main challenge will be faced at the exit mouth of the Σ2 tunnel (Makrikampos), where there is an appearance of unstable materials from older or newer landslides.
The tunnelling is expected to generally take place, according to the basic principles of the conventional methods of tunnelling, while the shoring measurements that are suggested are the conventional measurements with the appropriate discriminations on each technical-geological unit.
The main discrimination on the total handling of the construction supervenes on the tunnelling, the construction and coating of the south-east part of the Σ2 tunnel (exit mouth), where the suggested tunneling method is Cover and Cut, with heavier supporting measures.
This assignment, also includes geological sections made on AutoCad of AutoDesk , excel diagrams and stereonets made on Dips programme of Rocscience programme library.
Πλήρες Κείμενο:
PDFΑναφορές
HOEK E. & BROWN E.T (2002), Underground Excavation in Rock ,London ,Inst Min.Metall. Spon Press Great Britain.
BELL F.G., CRIPPS J.C., CULSHAW M.G.,2007. A review of the engineering behavior of soils and rocks with respect to groundwater
HUDSON J. A., HARISSON J.P. (2000), Engineering Rock Mechanics (An Introduction to the Principles) Pergamon UK.
ΠΑΠΑΖΑΧΟΣ Β. ΚΑΙ ΠΑΠΑΖΑΧΟΥ Κ.(1989). Οι σεισμοί της Ελλάδας , Εκδόσεις Ζήτη.
ΠΑΠΑΝΙΚΟΛΑΟΥ Δ.Ι.,(1998) Γεωλογία της Ελλάδος , Εκδόσεις Επτάλοφος
ΙΓΜΕ(1989).Γεωλογικός χάρτης της Ελλάδας, Φύλλο ΠΟΛΥΓΥΡΟΣ, κλιμ.: 1:50.000
ΙΓΜΕ(1989).Σεισμοτεκτονικός χάρτης της Ελλάδας , κλιμ.: 1.50.000
PAPANIKOLAOU D.J.,PANAGOPOULOS A., (1981). On the structural style of Southern Rhodope.
MARINOS V., “Tunnel Behaviour and Support Associated with the Weak Rock Masses of Flysch.” Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering, vol. 6, no. 3, June 2014, pp. 227–239
GKIOUKIS I.,PLIAKAS F.K.,(2017)’Hydrogeological assessment of groundwater degradation at the eastern Nestos river delta’ ,N.E. Greece.
MARINOS V., “NEW PROPOSED GSI CLASSIFICATION CHARTS FOR WEAK OR COMPLEX ROCK MASSES.” Bulletin of the Geological Society of Greece, vol. 43, no. 3, 24 Jan. 2017, p. 1248.
niedbalski ,zbigniew , ET AL.,“Application of the NATM Method in the Road Tunneling Works in Difficult Geological Conditions – The Carpathian Flysch.” Tunnelling and Underground Space Technology, vol. 74, Apr. 2018
MARINOS V., et al., “Determining the Principles of Tunnel Support Based on the Engineering Geological Behaviour Types: Example of a Tunnel in Tectonically Disturbed Heterogeneous Rock in Serbia.” Bulletin of Engineering Geology and the Environment, vol. 78, no. 4, 18 Apr. 2018, pp. 2887–2902
MOURATIDIS A., “The ‘CutandCover’ and ‘CoverandCut’ Techniques in Highway Engineering.” 123doc.Org, 2017
MARINOS, V. P. “Assessing Rock Mass Behaviour for Tunnelling.” Environmental & Engineering Geoscience, vol. 18, no. 4, 23 Oct. 2012, pp. 327–341
MARINOS V., et al. “The Geological Strength Index: Applications and Limitations.” Bulletin of Engineering Geology and the Environment, vol. 64, no. 1, 2 Feb. 2005, pp. 55–65
PAUL G., et al. “The Geological Strength Index (GSI): A Characterization Tool For Assessing Engineering Properties For Rock Masses; Proceedings Of The International Workshop On Rock Mass Classification In Underground Mining.” Cdc.Gov, 2009
MARINOS P. et al. “Geological Strength Index (GSI). A Characterization Tool for Assessing Engineering Properties for Rock Masses.” Core.Ac.Uk, 2019
YOU ,KWANGHO et al. “Risk Analysis for Determination of a Tunnel Support Pattern.” Tunnelling and Underground Space Technology, vol. 20, no. 5, Sept. 2005, pp. 479–486
KHATIK ,VITTHAL M.AND NANDI K., “A Generic Method for Rock Mass Classification.” Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering, vol. 10, no. 1, Feb. 2018, pp. 102–116
BERTUZZI ,ROBERT , et al. “Improving the GSI Hoek-Brown Criterion Relationships.” International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences, vol. 89, Nov. 2016, pp. 185–199
LANE ,KENETH S.“Tunnels and Underground Excavations | History, Methods, Uses, & Facts.” Encyclopædia Britannica, 1 Aug. 2018
ΟΙΚΟΝΟΜΟΠΟΥΛΟΣ Ι., ‘ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗ ΜΗΧΑΝΟΠΟΙΗΜΕΝΗ ΔΙΑΝΟΙΞΗ ΣΗΡΑΓΓΩΝ’, Docplayer.Gr, 2011
ΒΑΡΣΑΒΗΣ Ι.,(2012) ‘Γεωλογία και τεχνικά έργα’ ,Αθήνα
STRAIN, “Επιρροή Της Χαλάρωσης Της Βραχόμαζας Στη Διάνοιξη Σηράγγων. Effect of Strain Softening Behaviour of Rockmass on Tunnel Excavation - PDF.” Docplayer.Gr, 2013
“Cut and Cover Tunnelling.” WSPglobal, 2019, www.wsp.com/en-CA/services/cut-and-cover-tunnelling. Accessed 2 June 2019
ΑΛΕΞΙΑΔΟΥ Χ.,ΕΓΝΑΤΙΑ ΟΔΟΣ Α.Ε. , (2014) , ‘Οριστική γεωλογική μελέτη σηραγγες Σ1 & Σ2’ ,Αθήνα
News, TBM. “Understanding the New Austrian Tunnel Method (NATM).” Tunnel Business Magazine, Tunnel Business Magazine, 5 Dec. 2018
ΠΑΠΑΔΟΠΟΥΛΟΣ Β., 2011. Σημειώσεις του μεταπτυχιακού μαθήματος "Σχεδιασμός Υπογείων Έργων". Αθήνα: Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο
ΣΟΦΙΑΝΟΣ Α. Ι., 2010. Μέτρα Υποστήριξης Σηράγγων. Αθήνα: Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο.
HΟΕΚ E., 1983. Strength of jointed rock masses. Geotechnique, 33(3), pp. 187-223
HΟΕΚ E. & MARINOS P., 2000. GSI: a geologically friendly tool for rock mass strength estimation. Melbourne, s.n., pp. 1422-1442.
Εισερχόμενη Αναφορά
- Δεν υπάρχουν προς το παρόν εισερχόμενες αναφορές.